При половом размножении животных: Половое размножение. Половые клетки. Гермафродитизм — урок. Биология, 9 класс.

Бесполый и половой способы размножения животных и их характеристика

Основные способы размножения животных

Определение 1

Размножение — жизненно важный процесс по воспроизведению себе подобных, обеспечивающий непрерывность и наследственность жизни.

Есть 2 варианта размножения животных:

1. Половой.
2. Бесполый.

Каждый живой организм придерживается того или иного способа размножения. К примеру, размножение амеб происходит только с помощью бесполого способа. Для позвоночных животных характерен только половой способ.

Замечание 1

Некоторые животные чередуют способы размножения.

Фораминиферам и отдельным кишечнополостным для размножения характерно чередование поколений. Тогда как гидрам и инфузориям чередование поколений необязательно для размножения.

Типы бесполого размножения животных

Определение 2

Бесполое размножение — размножение, в результате которого не происходит образования гамет.

Бесполое размножение приводит к тому, что потомки одной особи генетически идентичные как по отношению к материнской особи, так один к другому. Таким способом размножаются, в основном, одноклеточные животные.

Бесполое размножение бывает нескольких видов:

• деление. Оно свойственно для одноклеточных. Встречается бинарное деление и шизогония. При бинарном делении из одной материнской клетки образуются две дочерние — из них и развивается новый организм. При шизогонии из одной материнской клетки образуется несколько дочерних;
• вегетативное размножение. Такой вариант характерен для многоклеточных. Есть вида вегетативного размножения: почкование и фрагментация. При почковании на материнском организме образуется вырост, который в последующем развивается и превращается во взрослую особь. В результате фрагментации отделяется участок тела, происходит регенерация остальных частей тела, необходимая, чтобы образовался новый организм.

Типы полового размножения животных

Определение 3

Половое размножение — вариант размножения, в котором участвуют гаметы.

Определение 4

Гамета — клетка с гаплоидным набором хромосом.

Также важно обозначить, что при половом размножении животных важны такие понятия как зигота и гаметогенез.

Определение 5

Зигота — слияние гамет, в ходе которого образуется диплоидный набор хромосом.

Определение 6

Гаметогенез — процесс с мейозом, в ходе которого генетический материал уменьшается в два раза.

Есть мужские и женские гаметы. Когда сливаются не идентичные гаметы, то образуются не схожие копии. Таким образом происходит изменчивость фенотипов и генотипов у потомства. Если в организме образуется оба типа гамет, то он называется гермафродитным. Один тип гамет образуется у раздельнополых организмов.

К типам полового размножения относят:

• изогамию. Вариант размножения, в котором участвуют идентичные мужская и женская гаметы;
• анизогамию. Здесь мужская и женская гаметы различаются поведением и морфологией;
• оогамию. При таком типе размножения женская гамета — это большая и неподвижная гамета, а мужская — небольшая и подвижная;
• партеногенез. Представляет собой форму полового размножения, в ходе которой развитие женской гаметы происходит без оплодотворения;
• неотению. Здесь размножение личинок происходит половым путем;
• конъюгацию. Под ней понимают такой тип полового размножения, при котором отсутствуют гаметы и между особями происходит обмен генетической информацией. Увеличение числа особей не происходит.

Чередования форм размножения

Определение 7

Смена ядерных фаз — процесс мейоза и оплодотворения у живых организмов.

В ходе такой смены генетический материал изменяется качественно и количественно. Для многих животных, размножающихся половым и бесполым способами, свойственна смена поколений.

К примеру, инфузория туфелька чередует половой и бесполый способы размножения. Вначале она делится множество раз, а затем две туфельки сближаются и происходит процесс конъюгации. Затем снова расходятся и продолжают делиться. Схематично размножение выглядит так: бесполое — половое — бесполое.

Пример 1

Наблюдается также чередование полового и вегетативного размножения животных. Так происходит у губки, гидры и кишечнополостных.

Летом гидра размножается при помощи вегетативного бесполого способа (почкованием), а осенью — половым способом. В случае полового размножения, у гидры образуются яйцеклетка и сперматозоид — в одном организме. К весне зароды перестает развиваться и возникает сформированная гидра.

Автор: Станислав Янкевич

Преподаватель биологии и химии

Навигация по статьям

Предыдущая статья

Царство Животные

Следующая статья

Систематики животных

• Ароморфоз птиц
• Брюхоногие моллюски
• Головной мозг Хордовых
• Головохордовые или Ланцетники
• Двустворчатые моллюски
• Все темы по биологии

• Дипломные работы
• Курсовые работы
• Рефераты
• Контрольные работы
• Отчет по практике
• Все предметы

Узнать подробнее

Инфекционные болезни

• Вид работы:

  Контрольная работа

• Выполнена:

  11 апреля 2022 г.

• Стоимость:

  800 руб

Заказать такую же работу

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА

• Вид работы:

  Контрольная работа

• Выполнена:

  11 апреля 2022 г.

• Стоимость:

  1 300 руб

Заказать такую же работу

Основная задача школьной географии согласно геогрфического образования

Заказать такую же работу

Оптимизация лечения хронического генерализованного пародонтита у лиц пожилого возраста

Заказать такую же работу

Сестринский процесс при оперативном лечении тупой травмы живота с повреждением внутренних органов

• Вид работы:

  Реферат

• Выполнена:

  7 сентября 2019 г.

• Стоимость:

  400 руб

Заказать такую же работу

Гидротермально осадочное рудообразование в рифтовой зоне красного моря

• Вид работы:

  Реферат

• Выполнена:

  13 октября 2018 г.

• Стоимость:

  400 руб

Заказать такую же работу

Смотреть все работы по ветеринарии

Биология Способы размножения животных. Оплодотворение

Материалы к уроку

Конспект урока

Способы размножения животных. Оплодотворение

Вспомним  слова  биолога Меллера:

   «Каждую секунду в нашем теле сотни миллионов неодушевлённых, но очень дисциплинированных маленьких балерин сходятся, расходятся, выстраиваются в ряд и разбегаются в разные стороны, словно танцоры на балу, исполняющие сложные па старинного танца. Этот древнейший на Земле танец. Танец Жизни. В таких танцах клетки тела пополняют свои ряды, и все живое растёт  и существует. И жизнь продолжается».

Мы уже  изучили органы размножения животных и на этом уроке рассмотрим  способы размножения и оплодотворения.

Для сохранения каждого вида животных на планете Земля очень важно, чтобы на свет появлялись  новые особи для замены тех, которые погибли от хищников, болезней или от старости.

Процессы размножения у разных животных чрезвычайно разнообразны, хотя ученые выделяют  два основных типа размножения: бесполое и половое.

Рассмотрим процессы бесполого  и полового размножения различных представителей животных.

В бесполом размножении участвует только одна родительская особь. Она может делиться или почковаться, образуя две или большее число новых особей, похожих по своим наследственным признакам на родительскую особь.

Бесполое размножение осуществляется без участия мужских и женских половых клеток. В основе этого типа размножения лежит способ деления клетки, когда из  материнского организма появляются дочерние клетки точная копия материнской.

Преимущество бесполого размножения животных — это быстрое увеличение  их численности.

В половом размножении всегда участвуют мужская и женская  особь. В каждой такой особи образуется специализированные  половые  клетки. Половые клетки сливаются между собой, образуют зиготу, или оплодотворенное яйцо. Биологическое преимущество полового размножения состоит в том, что при оплодотворении происходит обмен лучших наследственных признаков обоих родителей, в результате чего потомство рождается более жизнеспособным, чем каждый из родителей. При половом размножении эволюция протекает значительно быстрее и эффективнее, чем при бесполом. При половом процессе всегда происходит оплодотворение. Оплодотворением называется процесс слияния мужских и женских половых клеток.

В природе существует наружное и внутреннее оплодотворение.

Наружное оплодотворение происходит вне организма матери. Оно характерно для многих беспозвоночных животных, для большинства рыб и земноводных, потому что оно возможно только в воде.

В водной среде животные выбрасывают  большое количество женских и мужских клеток, которые сливаются. Эмбрион тоже может развиваться в окружающей водной среде.

Внутреннее оплодотворение отличается от наружного тем, что слияние половых  клеток происходит внутри материнского организма. Этот тип оплодотворения характерен высокоорганизованным  животным. Эмбрион в данном случае может развиваться в теле матери.

Но большинство живых организмов обитающих на земле, размножаются как бесполым, так и половым способом, или исключительно половым.

Бесполым способом размножаются  простейшие организмы и  низшие животные. Амеба обыкновенная при бесполом размножении делится на две амебы путем образования перетяжки тела. Процесс этот начинается с ядра, а затем захватывает цитоплазму. Иногда ядро делится несколько раз и простейшее становится многоядерным. За этим цитоплазма распадается на число  ядер. В результате организм простейшего сразу дает жизнь значительному количеству мелких особей. Так происходит, например, бесполое размножение малярийного плазмодия.

Многие виды простейших имеют не одну, а несколько форм размножения, которые могут закономерно чередоваться друг с другом. В результате получается сложный цикл развития, протекающий в разных условиях среды. Сложностью отличаются циклы развития у паразитических простейших  споровиков

Еще один способ бесполого размножения – это почкование. Почкованием размножаются гидры, губки, сосущие инфузории.

При почковании у материнской особи происходит образование выроста, из которого развивается, новая особь. Почка растёт за счет материнских питательных веществ, достигает размеров материнской особи и затем отделяется от неё. Сформировавшаяся молодая гидра, опускается на дно водоема, прикрепляется подошвой и ведет самостоятельную жизнь. Почкование гидр осуществляется в теплое время года при благоприятных условиях  среды и обилии пищи.

При половом размножении на теле гидр образуются бугорки, в которых у одних особей образуются мелкие подвижные клетки — сперматозоиды, на других крупные — яйцеклетки.

В теле гидры с яйцеклетками происходит оплодотворение. Яйцеклетка превращается в яйцо и покрывается оболочкой. Гидра осенью погибает, а яйцо сохраняется  на дне водоема. Весной из этого яйца  развивается маленькая гидра.

Среди червей много гермафродитов. Рассмотрим способы размножения червей на примере дождевого червя. У дождевого червя половая система находится в нескольких половых сегментах. Дождевые черви обмениваются половыми клетками и после обмена  особи расходятся. Каждый червь выделяет слизь, образующую муфту вокруг тела, в которую откладываются яйца. В муфте  происходит оплодотворение, муфта закрывается и превращается в кокон, где происходит развитие яиц.

У малощетинковых червей наблюдается и бесполое размножение, при котором тело делится на две части.

Среди  моллюсков имеются как гермафродиты, так и раздельнополые животные. Прудовики и катушки  являются гермафродитами. Из отложенных ими яиц, склеенных между собой  вязким студенистым веществом, выходят маленькие улитки. Пресноводные  перловицы  и сердцеедки раздельнополые моллюски.  Оплодотворение яиц у них происходит в мантийной полости самки, куда поступают выделенные в воду самцами  половые клетки — сперматозоиды.

Членистоногие обладают только половым способом размножения, причем они, как правило, раздельнополые.

Способы размножения членистоногих разнообразны и зависят от среды обитания. Яйца членистоногих обычно крупные и богаты желтком. У некоторых  видов из них появляется миниатюрная  копия взрослой особи, у других  развивается червеобразная личинка. Оплодотворение у членистоногих внутреннее.

У многих позвоночных животных размножение происходит путем оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом  в организме самки. После оплодотворения образуется зигота, которая многократно делится, превращается в зародыш, а в последующем во взрослый организм.

У позвоночных эволюция размножения делает с шаг вперёд и  появляется настоящее живорождение. Нужно отметить, что оно,  возникало и у других групп животных. Например, живородящими являются акулы, причём их зародыши получают питание из тела матери.

У млекопитающих, за исключением ехидны, утконоса и сумчатых животных зародыши также развиваются внутри тела матери, получая пищу и кислород через особый временный орган — плаценту. У птиц и млекопитающих эволюционно достигается   сложность формы заботы о потомстве. Все млекопитающие и почти все птицы проявляют заботу о потомстве, а у беспозвоночных и даже у земноводных забота о потомстве встречается редко.

Особого упоминания заслуживает совершенно особая форма полового размножения — партеногенез. При нём потомство развивается из неоплодотворённых яиц, отложенных самками, а самцов зачастую просто не встречается. Из позвоночных так размножаются, например, армянские партеногенетические скальные ящерицы. У других животных, в частности у тлей, партеногенез чередуется с нормальным половым размножением.

Партеногенез — единственная форма размножения из яйцеклетки, без оплодотворения.

Каждому виду животных свойственна индивидуальная интенсивность размножения. Она зависит от среды обитания, температуры, влажности, наличия корма, размера животного и даже от количества естественных врагов. Например, слониха рождает одного детеныша за 4—5 лет. Для того чтобы он выжил и стал взрослым, слониха кормит его, постоянно проявляет заботу и охраняет его от врагов. А   многие рыбы о своем потомстве не заботятся. Поэтому за одно икрометание некоторые рыбы выбрасывает до 10 млн. икринок, рекордсменом является луна-рыба, способная произвести  до 300 млн. икринок. У млекопитающих развитие зародыша происходит внутри материнского организма, где для него наиболее благоприятные условия. Поэтому у млекопитающих численность потомства гораздо ниже, чем у животных, развитие которых происходит во внешней среде. Чем более подвергается опасностям потомство какого-либо вида животных, тем больше появляется потомков, чтобы мог сохраниться вид.

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

• Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам

• Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки

• Повысим успеваемость по школьным предметам

• Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитораОставить заявку на подбор

Половое размножение у животных

Половое размножение – это получение нового организма от двух родителей с использованием их половых клеток или гамет. В этом процессе мужские гаметы сливаются с женскими гаметами, образуя новую клетку, называемую «зигота». Затем эта зигота со временем растет и превращается в новый организм. Иногда половые клетки или гаметы также называют половыми клетками. Люди, рыбы, лягушки, кошки, собаки и т. д. — все размножаются методом полового размножения.

Шиха Гоял Обновлено: 14 марта 2016 г. 17:03 IST

Половое размножение — это создание нового организма от двух родителей с использованием их половых клеток или гамет. Люди, рыбы, лягушки, кошки и собаки размножаются половым путем.

Важно знать значение некоторых важных терминов, таких как мужской пол, женский пол, гаметы, сперматозоиды, яйцеклетки или яйцеклетки, оплодотворение, зигота и эмбрион, которые участвуют в половом размножении.

• Животное, имеющее в теле мужские половые клетки, называемые «сперматозоидами», называется самцом, а животное, имеющее в теле женские половые клетки, называемые «яйцеклетками», называется самкой.
• Гаметы : Клетки, участвующие в половом размножении, или, можно сказать, половые репродуктивные клетки. Они бывают двух типов: мужские гаметы и женские гаметы. Мужская гамета у животных называется «сперматозоид», а женская гамета у животных называется «яйцеклетка» или «яйцо». Также женская гамета или женская половая клетка известна под двумя названиями: яйцеклетка и яйцеклетка оба одинаковы. Яйцеклетка во множественном числе. Яйцеклетка или яйцо содержит воду и запасенную пищу. Ядро является важной частью яйцеклетки. Сперматозоиды в сотни или тысячи раз меньше яйцеклетки или яйцеклетки и имеют длинный хвост. Сперматозоиды подвижны и могут двигаться самостоятельно с помощью хвостов.

• Оплодотворение: Слияние мужской гаметы с женской гаметой с образованием зиготы во время полового размножения, т. е. слияние сперматозоида с яйцеклеткой или яйцеклеткой с образованием зиготы, называется оплодотворением. Зигота также известна как «оплодотворенная яйцеклетка» или «оплодотворенная яйцеклетка». Эта зигота растет и развивается, чтобы сформировать нового ребенка. Стадия развития между зиготой или оплодотворенной яйцеклеткой и новообразованным ребенком называется эмбрионом .
• Внутреннее и внешнее оплодотворение: Оплодотворение, происходящее внутри женского тела, называется внутренним оплодотворением, т. е. оно происходит у млекопитающих, включая людей, птиц и рептилий. Оплодотворение, которое происходит вне женского тела, называется внешним оплодотворением, то есть оно происходит у амфибий, таких как лягушки, жабы и рыбы.

Метод, при котором зигота растет и развивается в полноценный организм, также различается у разных животных. Как у людей зигота растет и развивается в ребенка внутри женского тела и рождает детенышей, так и у животных, таких как кошки, собаки и т. д., также рождаются детеныши, но у птиц совершенно другое, кто откладывает яйца. Например: Курица садится на свое яйцо, чтобы согреться, чтобы зигота росла и развивалась, чтобы сформировать полноценного цыпленка. Затем этот цыпленок выходит из яйца, разбивая его скорлупу. Итак, все организмы не рождают особей, как это делают люди.

• Важно понять, что почему количество ДНК не удваивается при половом размножении?

Гаметы также известны как репродуктивные клетки, которые содержат вдвое меньше ДНК или вдвое меньше хромосом по сравнению с нормальными клетками организма. Итак, когда мужская гамета соединяется с женской гаметой во время полового размножения, тогда новая клеточная «зигота» будет иметь нормальное количество ДНК. Человеческий сперматозоид имеет 23 хромосомы, а человеческая яйцеклетка также имеет 23 хромосомы, после слияния 23 + 23 = 46 хромосом , что является нормальным числом хромосом.

Как происходит половое размножение у животных?

Это происходит в следующие этапы:

• Сперматозоиды или мужские гаметы производятся самцом-родителем, и сперма содержит длинный хвост, т. е. жгутик для движения.
• Яйцеклетки, яйцеклетки или женские гаметы продуцируются самкой родителя, которая является более крупной клеткой, чем сперматозоид, имеющей много цитоплазмы.
• Сперматозоид проникает в яйцеклетку или яйцеклетку и сливается, образуя новую клетку, называемую «зигота». Этот процесс известен как оплодотворение. Итак, зигота – это оплодотворенная яйцеклетка.
• Затем зигота снова и снова делится, образуя большое количество клеток, в конечном итоге растет и развивается, образуя нового ребенка.

Оплодотворение яйцеклетки или яйцеклетки сперматозоидом с образованием зиготы.

Преимущества полового размножения:

Половое размножение имеет много преимуществ перед бесполым размножением. При бесполом размножении потомство почти идентично своему родителю из-за одинаковых генов. Таким образом, большая генетическая изменчивость невозможна. Это является недостатком, поскольку тормозит дальнейшую эволюцию организма.

При половом размножении потомство хотя и похоже на своих родителей, но не тождественно им или друг другу. Потому что потомство получает одни гены от матери, а другие от отца. Таким образом, смешение генов приводит к различным комбинациям, поэтому все потомки имеют генетические вариации. Таким образом, половое размножение приводит к большему разнообразию популяции, т. е. виды могут быстрее адаптироваться к изменениям в своем окружении или окружающей среде.

Можно сказать, что половое размножение способствует разнообразию признаков у потомства, обеспечивая генетическую изменчивость. Половое размножение играет важную роль в возникновении новых видов, обладающих другими характеристиками. Эта непрерывная генетическая изменчивость ведет к эволюции видов с образованием все более и более лучшего организма, что невозможно при бесполом размножении.

Изображение с сайта www.landonscience.files.wordpress.com

Изображение с сайта www.i1.wp.com

Изображение с сайта www. study.com

2

7

7 6 Изображение предоставлено: www.image.slidesharecdn.com

Получите последние общие знания и текущие события со всей Индии и мира для всех конкурсных экзаменов.

13.1 Как размножаются животные – Концепции биологии – 1-е канадское издание

Глава 13: Введение в воспроизводство и развитие животных

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Описывать преимущества и недостатки бесполого и полового размножения
• Обсудить методы бесполого размножения
• Обсудить методы полового размножения
• Обсудить внутренние и внешние методы оплодотворения

Некоторые животные производят потомство посредством бесполого размножения, в то время как другие животные производят потомство посредством полового размножения. Оба метода имеют преимущества и недостатки. Бесполое размножение дает потомство, генетически идентичное родителю, потому что все потомки являются клонами исходного родителя. Один человек может произвести потомство бесполым путем, и большое количество потомства может быть произведено быстро; это два преимущества, которыми обладают организмы, размножающиеся бесполым путем, по сравнению с организмами, размножающимися половым путем. В стабильной или предсказуемой среде бесполое размножение является эффективным средством размножения, поскольку все потомство будет адаптировано к этой среде. В нестабильной или непредсказуемой среде виды, размножающиеся бесполым путем, могут оказаться в невыгодном положении, поскольку все потомство генетически идентично и не может быть приспособлено к другим условиям.

Во время полового размножения генетический материал двух особей объединяется для получения генетически разнообразного потомства, отличающегося от своих родителей. Считается, что генетическое разнообразие потомства, производимого половым путем, придает особям, размножающимся половым путем, большую приспособленность, потому что большее количество их потомства может выжить и размножаться в непредсказуемой или изменяющейся среде. Виды, размножающиеся половым путем (и раздельнополые), должны содержать два разных типа особей, самцов и самок. Только половина населения (самки) может произвести потомство, поэтому будет произведено меньше потомства по сравнению с бесполым размножением. Это недостаток полового размножения по сравнению с бесполым размножением.

Бесполое размножение встречается у прокариотических микроорганизмов (бактерий и архей) и у многих эукариотических, одноклеточных и многоклеточных организмов. Есть несколько способов бесполого размножения животных, детали которых различаются у разных видов.

Деление

Деление, также называемое бинарным делением, происходит у некоторых беспозвоночных многоклеточных организмов. В чем-то он аналогичен процессу бинарного деления одноклеточных прокариотических организмов. Термин деление применяется к случаям, когда организм разделяется на две части и, при необходимости, регенерирует недостающие части каждого нового организма. Например, виды турбеллярных плоских червей, обычно называемых планариями, такие как Dugesia dorotocephala способны разделять свое тело на головную и хвостовую области, а затем регенерировать недостающую половину в каждом из двух новых организмов. Морские анемоны (Cnidaria), такие как виды рода Anthopleura (рис. 13.2), будут делиться вдоль орально-аборальной оси, а морские огурцы (Echinodermata) рода Holothuria, будут делиться на две половины поперек ротовой оси. -аборальную ось и регенерировать другую половину в каждой из получившихся особей.

Рисунок 13.2 Анемона Anthopleura artemisia может размножаться путем деления.

Бутонизация

Почкование — форма бесполого размножения, возникающая в результате разрастания части тела, что приводит к отделению «почки» от исходного организма и образованию двух особей, одна меньше другой. Почкование обычно происходит у некоторых беспозвоночных животных, таких как гидры и кораллы. У гидры формируется почка, которая развивается во взрослую особь и отрывается от основного тела (рис. 13.3).

Рис. 13.3 (а) Гидра размножается бесполым путем путем почкования: на трубчатом теле взрослой гидры образуется почка, у нее развиваются рот и щупальца, а затем она отделяется от своего родителя. Новая гидра полностью развита и сама найдет место для прикрепления. (b) Некоторые кораллы, такие как показанный здесь Lophelia pertusa, могут размножаться почкованием. (кредит b: модификация работы Эда Боулби, NOAA/Olympic Coast NMS; NOAA/OAR/Office of Ocean Exploration) Часть a: здесь изображена гидра, имеющая стеблеподобное тело с растущими наверху щупальцами. Со стороны стебля отпочковывается более мелкая гидра. Часть b: На этом фото показаны ветвящиеся белые коралловые полипы.

Концепция в действии

Посмотрите это видео, чтобы увидеть почкование гидры.

Фрагментация

Фрагментация — это разделение индивидуума на части с последующей регенерацией. Если животное способно к фрагментации, а части достаточно велики, из каждой части вырастет отдельная особь. Фрагментация может происходить в результате случайного повреждения, повреждения хищниками или естественной формы размножения. Размножение путем фрагментации наблюдается у губок, некоторых книдарий, турбеллярий, иглокожих и кольчатых червей. У некоторых морских звезд новая особь может регенерироваться из сломанной руки и куска центрального диска. Эта морская звезда (рис. 13.4) находится в процессе выращивания цельной морской звезды из отрезанного рукава. Известно, что работники рыболовства пытались убить морских звезд, поедающих их моллюсков или устриц, разрезая их пополам и бросая обратно в океан. К несчастью для рабочих, каждая из двух частей может регенерировать новую половину, в результате чего вдвое больше морских звезд охотятся на устриц и моллюсков.

Рис. 13.4 (а) Linckia multifora — вид морских звезд, которые могут размножаться бесполым путем путем фрагментации. В этом процессе (б) сброшенная рука вырастает в новую морскую звезду. (кредит: модификация работы Дуэйна Медоуза, NOAA/NMFS/OPR)

Партеногенез

Партеногенез — форма бесполого размножения, при которой яйцеклетка развивается в особь без оплодотворения. Полученное потомство может быть либо гаплоидным, либо диплоидным, в зависимости от процесса у вида. Партеногенез встречается у беспозвоночных, таких как водяные блохи, коловратки, тли, палочники, муравьи, осы и пчелы. Муравьи, пчелы и осы используют партеногенез для производства гаплоидных самцов (трутней). Диплоидные самки (рабочие и королевы) являются результатом оплодотворенной яйцеклетки.

Некоторые позвоночные животные, такие как некоторые рептилии, амфибии и рыбы, также размножаются посредством партеногенеза. Партеногенез наблюдался у видов, у которых полы были разделены в наземных или морских зоопарках. Две самки дракона Комодо, акула-молот и чернотопая акула произвели партеногенных детенышей, когда самок изолировали от самцов. Возможно, что наблюдаемое бесполое размножение произошло в ответ на необычные обстоятельства и обычно не происходит.

Половое размножение — это объединение репродуктивных клеток двух особей с образованием генетически уникального потомства. Природа особей, производящих два вида гамет, может различаться, например, наличие раздельного пола или обоих полов у каждой особи. Определение пола, механизм, определяющий, в какой пол развивается индивидуум, также может различаться.

Гермафродитизм

Гермафродитизм возникает у животных, у которых одна особь имеет как мужскую, так и женскую репродуктивную систему. Беспозвоночные, такие как дождевые черви, слизни, ленточные черви и улитки (рис. 13.5), часто бывают гермафродитами. Гермафродиты могут самооплодотворяться, но обычно они спариваются с представителями своего вида, оплодотворяя друг друга и производя потомство. Самооплодотворение чаще встречается у животных с ограниченной подвижностью или неподвижных, таких как ракушки и моллюски. Многие виды имеют специальные механизмы для предотвращения самооплодотворения, потому что это крайняя форма инбридинга и обычно дает менее приспособленное потомство.

Рис. 13.5. Многие (а) улитки являются гермафродитами. Когда две особи (b) спариваются, каждая из них может произвести до 100 яиц. (кредит а: модификация работы Ассафа Штильмана; кредит б: модификация работы «Шристиа»/Flickr)

Пол млекопитающих определяется генетически комбинацией X- и Y-хромосом. Лица, гомозиготные по X (XX), — женщины, а гетерозиготные (XY) — мужчины. У млекопитающих наличие Y-хромосомы вызывает развитие мужских признаков, а ее отсутствие приводит к женским признакам. Система XY также встречается у некоторых насекомых и растений.

Определение пола птицы зависит от комбинации Z- и W-хромосом. Гомозиготность по Z (ZZ) дает мальчика, а гетерозигота (ZW) дает женщину. Обратите внимание, что эта система противоположна системе млекопитающих, потому что у птиц самка — это пол с другими половыми хромосомами. W, по-видимому, играет важную роль в определении пола человека, подобно Y-хромосоме у млекопитающих. Некоторые рыбы, ракообразные, насекомые (например, бабочки и мотыльки) и рептилии используют систему ZW.

Существуют и более сложные хромосомные системы определения пола. Например, у некоторых меченосцев в популяции три половые хромосомы.

Пол некоторых других видов определяется не хромосомами, а некоторыми аспектами окружающей среды. Определение пола у аллигаторов, некоторых черепах и туатар, например, зависит от температуры в течение средней трети развития яйца. Это называется определением пола в окружающей среде или, более конкретно, определением пола в зависимости от температуры. У многих черепах при более низких температурах во время инкубации яиц появляются самцы, а при более высоких температурах — самки, в то время как у многих других видов черепах верно обратное. У некоторых крокодилов и некоторых черепах умеренные температуры производят самцов, а как теплые, так и холодные температуры производят самок.

Особи некоторых видов в течение жизни меняют пол, переходя с одного на другой. Если человек в первую очередь женщина, это называется протогинией или «первой женщиной», если это мужчина в первую очередь, это называется протандрией или «первым мужчиной». Устрицы рождаются самцами, растут в размерах, становятся самками и откладывают яйца. Губаны, семейство рифовых рыб, являются последовательными гермафродитами. Некоторые из этих видов живут в тесно скоординированных стаях с доминирующим самцом и большим количеством более мелких самок. Если самец умирает, самка увеличивается в размерах, меняет пол и становится новым доминирующим самцом.

Процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки называется оплодотворением. Это может происходить как внутри (внутреннее оплодотворение), так и снаружи (внешнее оплодотворение) тела самки. Люди представляют собой пример первого, тогда как размножение лягушек является примером второго.

Внешнее оплодотворение обычно происходит в водной среде, когда в воду попадают как яйцеклетки, так и сперматозоиды. После того, как сперма достигает яйцеклетки, происходит оплодотворение. Чаще всего внешнее оплодотворение происходит во время процесса нереста, когда одна или несколько самок выпускают свои яйца, а самцы выпускают сперму в одном и том же месте в одно и то же время. Нерест может быть вызван сигналами окружающей среды, такими как температура воды или продолжительность светового дня. Нерестятся почти все рыбы, а также ракообразные (например, крабы и креветки), моллюски (например, устрицы), кальмары и иглокожие (например, морские ежи и морские огурцы). Нерестятся также лягушки, кораллы, подёнки и комары (рис. 13.6).

Рис. 13.6. Во время полового размножения у жаб самец захватывает самку сзади и оплодотворяет извне яйца по мере их откладывания. (кредит: Берни Коль)

Внутреннее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение чаще всего происходит у наземных животных, хотя некоторые водные животные также используют этот метод. Внутреннее оплодотворение может произойти, когда самец непосредственно откладывает сперму в самку во время спаривания. Это также может произойти из-за того, что самец откладывает сперму в окружающую среду, обычно в защитную структуру, которую самка подбирает, чтобы отложить сперму в свои репродуктивные пути. Существует три способа получения потомства после внутреннего оплодотворения. При яйцекладе оплодотворенные яйца откладываются вне тела самки и развиваются там, получая питание от желтка, входящего в состав яйца (рис. 13.7 9).0016 и ). Это происходит у некоторых костистых рыб, у некоторых рептилий, у некоторых хрящевых рыб, у некоторых земноводных, у некоторых млекопитающих и у всех птиц. Большинство нептичьих рептилий и насекомых производят кожистые яйца, в то время как птицы и некоторые черепахи производят яйца с высокой концентрацией карбоната кальция в скорлупе, что делает их твердыми. Куриные яйца являются примером твердой скорлупы. Яйца яйцекладущих млекопитающих, таких как утконос и ехидна, кожистые.

При яйцеживорождении оплодотворенные яйца остаются у самки, а эмбрион получает питание из желтка яйца. Яйца остаются в теле самки до тех пор, пока они не вылупятся внутри нее, или она откладывает яйца прямо перед тем, как они вылупятся. Этот процесс помогает защитить яйца до вылупления. Это происходит у некоторых костистых рыб (например, у утконосов 9).0026 Xiphophorus maculatus, Рисунок 13.7 b ), некоторые акулы, ящерицы, некоторые змеи (подвязочная змея Thamnophis sirtalis ), некоторые гадюки и некоторые беспозвоночные животные (мадагаскарский шипящий таракан Gromphadorhina portentosa ).

При живорождении детеныши рождаются живыми. Они получают питание от самки и рождаются в разной степени зрелости. Это происходит у большинства млекопитающих (рис. 13.7 с ), у некоторых хрящевых рыб и у некоторых рептилий.

Рис. 13.7. При яйцекладе (а) детеныши развиваются в яйцах вне тела самки, как и в случае вылупления этих жуков Harmonia axydridis. Некоторые водные животные, такие как этот (b) беременный Xiphophorus maculatus, являются яйцеживородящими, при этом яйцо развивается внутри самки, а питание поступает в основном из желтка. У млекопитающих питание поддерживается плацентой, как в случае с этой новорожденной белкой (с). (кредит b: модификация работы Gourami Watcher; кредит c: модификация работы «audreyjm529″/Flickr)

Размножение может быть бесполым, когда одна особь производит генетически идентичное потомство, или половым, когда генетический материал двух особей объединяется для получения генетически разнообразного потомства. Бесполое размножение у животных происходит путем деления, почкования, фрагментации и партеногенеза.